科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)

科學(xué)思維與生物學(xué)教學(xué)

科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。引言科學(xué)思維與核心素養(yǎng)的關(guān)系科學(xué)思維的內(nèi)涵科學(xué)思維與理性思維的關(guān)系生物學(xué)科科學(xué)思維的特點(diǎn)生物學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。一、科學(xué)思維與核心素養(yǎng)的關(guān)系

與學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)與學(xué)科核心素養(yǎng)科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。全面發(fā)展的人文化基礎(chǔ)社會(huì)參與學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)-六大素養(yǎng)（定稿）學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)健康生活自主發(fā)展責(zé)任擔(dān)當(dāng)實(shí)踐創(chuàng)新人文底蘊(yùn)科學(xué)精神科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)舉例科學(xué)精神：

主要是學(xué)生在學(xué)習(xí)、理解、運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和技能等方面所形成的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)、思維方式和行為表現(xiàn)。具體包括理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究等基本要點(diǎn)?？茖W(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)中的理性思維學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的六大素養(yǎng)之一——科學(xué)精神

科學(xué)精神的三個(gè)要點(diǎn)之一——理性思維科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀(guān)念、必備品格和關(guān)鍵能力。

——普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)物理觀(guān)念科學(xué)思維科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度與責(zé)任科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析變化觀(guān)念與平衡思想證據(jù)推理與模型認(rèn)知科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

——《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》

生物學(xué)科核心素養(yǎng)生命觀(guān)念科學(xué)探究科學(xué)思維社會(huì)責(zé)任科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。學(xué)科核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維物理：科學(xué)思維化學(xué)：證據(jù)推理與模型認(rèn)知生物：科學(xué)思維（送審稿中是“理性思維”）科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。小結(jié)：科學(xué)（理性）思維與核心素養(yǎng)的關(guān)系從學(xué)生必備品格和關(guān)鍵能力角度看，科學(xué)（理性）思維是科學(xué)態(tài)度、科學(xué)世界觀(guān)和科學(xué)價(jià)值觀(guān)的基礎(chǔ)；學(xué)生要具有分析和解決問(wèn)題能力，關(guān)鍵要靠科學(xué)（理性）思維。從學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的框架體系看，理性思維是作為六大素養(yǎng)之一的科學(xué)精神的基本要點(diǎn)。從學(xué)科核心素養(yǎng)來(lái)看，科學(xué)思維是理化生等理科課程標(biāo)準(zhǔn)所凝煉的學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成。科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。加里.R.卡比杰弗里.R.古德帕斯特《思維》：

“科學(xué)與其說(shuō)是一種知識(shí)體系，不如說(shuō)是一種思維方式?！?/p>

“我們不是要成為科學(xué)家，而是去了解科學(xué)研究的基礎(chǔ)，從而成為科學(xué)信息的明智消費(fèi)者?！笨茖W(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。二、科學(xué)思維的內(nèi)涵科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。理性思維：崇尚真知，能理解和掌握基本的科學(xué)原理和方法；尊重事實(shí)和證據(jù)，有實(shí)證意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度；邏輯清晰，能運(yùn)用科學(xué)的思維方式認(rèn)識(shí)事物、解決問(wèn)題、指導(dǎo)行為等。

——《學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系構(gòu)建》課題組科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)?？茖W(xué)思維科學(xué)思維是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力。學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步發(fā)展科學(xué)思維，如能夠基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等方法探討生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)議題——《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)?？茖W(xué)思維（物理課標(biāo)）科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)?？茖W(xué)思維（專(zhuān)著解釋?zhuān)埓笏伞犊茖W(xué)思維的藝術(shù)科學(xué)思維方法導(dǎo)論》

“科學(xué)思維方法是指形成并運(yùn)用于科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的、人腦借助信息符號(hào)對(duì)感性材料進(jìn)行加工處理的方式與途徑。一般來(lái)說(shuō)，科學(xué)思維方法比日常思維方法更具有嚴(yán)謹(jǐn)性與科學(xué)性?！笨茖W(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)?？茖W(xué)思維（專(zhuān)著解釋?zhuān)R林著《思維科學(xué)知識(shí)讀本》：“科學(xué)思維是人們?cè)诳茖W(xué)認(rèn)識(shí)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)中所進(jìn)行的一種思維活動(dòng)，是以探索真理為目的的思維活動(dòng)，是反映客觀(guān)事物本質(zhì)與規(guī)律，以‘理論’掌握世界的方式進(jìn)行的思維活動(dòng)。”科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)。對(duì)“科學(xué)思維”的理解從認(rèn)知角度，是求真的思維。從做事角度，是合規(guī)律的思維?？茖W(xué)思維在科學(xué)探究中形成，用來(lái)解決自然科學(xué)問(wèn)題，也可用來(lái)解決自然科學(xué)以外的某些問(wèn)題?？茖W(xué)思維不能解決人類(lèi)面臨的所有問(wèn)題?？茖W(xué)思維是人類(lèi)理性精神在思維中的體現(xiàn)?？茖W(xué)思維的核心是理性思維?？茖W(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。三、科學(xué)思維與理性思維的關(guān)系科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第21頁(yè)?？茖W(xué)思維與理性思維的關(guān)系科學(xué)思維的核心是理性思維，都是人類(lèi)理性精神在思維中的體現(xiàn)?？茖W(xué)思維=理性思維+直覺(jué)、靈感、頓悟等直覺(jué)是與生俱來(lái)的，靈感和頓悟是可遇而不可求的，教育教學(xué)中訓(xùn)練和提升科學(xué)思維，主要是指理性思維科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第22頁(yè)。余自強(qiáng)《生物課程論》：科學(xué)思維內(nèi)容科學(xué)抽象思維判斷推理（歸納、演繹、類(lèi)比）科學(xué)形象思維表象模型科學(xué)直覺(jué)思維和靈感直覺(jué)靈感科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第23頁(yè)。直覺(jué)思維張大松《科學(xué)思維的藝術(shù)科學(xué)思維方法導(dǎo)論》

“直覺(jué)思維是人們思維活動(dòng)中那種超越感性經(jīng)驗(yàn)和邏輯推理的一種直接洞察與整體判斷，它跨越了一系列研發(fā)積累和理性分析，往往說(shuō)不出判斷或選擇的理由，似乎在當(dāng)時(shí)也不需要說(shuō)明理由。”“直覺(jué)思維是創(chuàng)造性活動(dòng)中普遍存在的思維方式”科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第24頁(yè)。理性思維的概念解析理性：合客觀(guān)+合邏輯

合客觀(guān)：區(qū)別于宗教信仰等

盡量排除主觀(guān)因素的影響

合邏輯：區(qū)別于感性、情感科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第25頁(yè)。如何做到合客觀(guān)、合邏輯合客觀(guān)：靠證據(jù)——觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等合邏輯：靠推理——?dú)w納、演繹

科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第26頁(yè)?？茖W(xué)的基本特點(diǎn)科學(xué)的基本特點(diǎn)是以懷疑作審視的出發(fā)點(diǎn)，以實(shí)證為判別尺度，以邏輯作論辯的武器?！咧猩锝滩摹哆z傳與進(jìn)化》P128

引自美國(guó)《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)）以懷疑作審視的出發(fā)點(diǎn)以實(shí)證為判別尺度以邏輯作論辯的武器合客觀(guān)合邏輯理性科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第27頁(yè)。邏輯思維邏輯思維的基本形式：概念、判斷、推理、論證邏輯思維的基本方法：歸納和演繹、分析和綜合、抽象和概括、比較和分類(lèi)等科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第28頁(yè)。理性思維的正例

達(dá)爾文

摩爾根科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第29頁(yè)。證據(jù)和推論之間是嚴(yán)密的邏輯科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第30頁(yè)。理性思維的反例

“一見(jiàn)鐘情”：感性思維，無(wú)證據(jù)無(wú)邏輯

看風(fēng)水：有邏輯無(wú)證據(jù)

用進(jìn)廢退：有大量反證

高壓線(xiàn)附近患白血病幾率高：有證據(jù)無(wú)邏輯63、73、83、93、103：有證據(jù)無(wú)邏輯科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第31頁(yè)。理性思維的反例

反轉(zhuǎn)斗士

砸日系車(chē)

搶購(gòu)食鹽

科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第32頁(yè)。四、生物學(xué)科科學(xué)思維的特點(diǎn)與其他自然科學(xué)的共同點(diǎn)：

都致力于合客觀(guān)和合邏輯

都倡導(dǎo)理性質(zhì)疑

都是基于實(shí)證的邏輯思維，都強(qiáng)調(diào)形式邏輯思維的嚴(yán)密性。與其他學(xué)科的比較優(yōu)勢(shì)科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第33頁(yè)。生物學(xué)科在思維訓(xùn)練上的優(yōu)勢(shì)（高階思維）：——辯證思維、整體性思維、復(fù)雜性思維這代表了現(xiàn)代科學(xué)思維方式科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第34頁(yè)。辯證思維一分為二、對(duì)立統(tǒng)一、發(fā)展變化、普遍聯(lián)系地思考問(wèn)題，都是辯證思維。擯棄非此即彼、二元對(duì)立的思維方式，引導(dǎo)學(xué)生全面、辯證地看問(wèn)題，是培養(yǎng)辯證思維的重要方面之一?？茖W(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第35頁(yè)。高中教材辯證思維訓(xùn)練科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第36頁(yè)。進(jìn)化的結(jié)果是占領(lǐng)更多的生態(tài)位，不一定適應(yīng)能力更強(qiáng)?？茖W(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第37頁(yè)?？茖W(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第38頁(yè)。整體性思維的范例——生態(tài)學(xué)思維它不同于傳統(tǒng)科學(xué)的分析式思維。分析式思維以過(guò)分的理性化和機(jī)械化為特征，注重事物和過(guò)程的單因果的硬性決定論，以及線(xiàn)性的和非循環(huán)因素的作用。生態(tài)學(xué)思維是一種整體性思維，它注重事物和過(guò)程多因果的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及概率統(tǒng)計(jì)方法的運(yùn)用，重視非線(xiàn)性的和循環(huán)因素的分析；注重將生態(tài)系統(tǒng)作為各種組分相異相依、相克相生、共存共榮的有機(jī)整體，主張擯棄傳統(tǒng)的極端功利型思維，倡導(dǎo)互利型的思維方式?！w占良《中學(xué)生物教育引入生態(tài)文化內(nèi)涵的思考》科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第39頁(yè)。這是受線(xiàn)性因果決定論影響形成的簡(jiǎn)單的線(xiàn)性思維引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)識(shí)非線(xiàn)性因果關(guān)系基礎(chǔ)上進(jìn)行整體性思維科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第40頁(yè)。整體性思維訓(xùn)練科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第41頁(yè)。復(fù)雜性思維生物學(xué)中因果關(guān)系的復(fù)雜性一因多果某種藥物的服用效果：最常見(jiàn)的副作用是：頭痛、面部潮紅、胃部不適、視力異常，如視覺(jué)色彩改變（如有藍(lán)色色暈）和視力模糊、鼻塞或流鼻涕、背痛、肌肉痛、惡心、頭暈、皮疹一果多因

初中生物：影響種子萌發(fā)的外界條件……高中生物：影響身高的多個(gè)基因及后天因素影響，影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素……多因多果

初高中生物：生態(tài)因素，環(huán)境污染對(duì)生物的影響，生物多樣性銳減的原因和后果……

科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第42頁(yè)。生物學(xué)中因果關(guān)系的復(fù)雜性線(xiàn)性因果關(guān)系

線(xiàn)狀或樹(shù)狀（“一個(gè)基因一個(gè)酶”，反射，等等）非線(xiàn)性因果關(guān)系（環(huán)狀或網(wǎng)狀）

循環(huán)因果關(guān)系：如生命系統(tǒng)各層次的反饋調(diào)節(jié)，生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者之間的關(guān)系

科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第43頁(yè)。似乎分不清起點(diǎn)和終點(diǎn)的因果環(huán)路科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第44頁(yè)。高中生物的例子甲狀腺激素的濃度是TSH作用的“果”，反過(guò)來(lái)又成為作用于垂體和下丘腦的“因”，構(gòu)成一個(gè)封閉的反饋環(huán)?？茖W(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第45頁(yè)。生物學(xué)中的因果關(guān)系線(xiàn)性因果關(guān)系

線(xiàn)狀或樹(shù)狀（“一個(gè)基因一個(gè)酶”，反射，等等）非線(xiàn)性因果關(guān)系（環(huán)狀或網(wǎng)狀）

循環(huán)因果關(guān)系：如生命系統(tǒng)各層次的反饋調(diào)節(jié)

網(wǎng)絡(luò)因果關(guān)系：諸多反饋環(huán)路之間的相互影響，如神經(jīng)、體液、免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，從基因到性狀的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，生物與環(huán)境的共同進(jìn)化、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等

科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第46頁(yè)。復(fù)雜性思維的反例20、右圖為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中某些生物的相對(duì)數(shù)量關(guān)系，這些生物構(gòu)成了一條食物鏈。甲、乙、丙三者在食物鏈中正確的順序是A甲→乙→丙B乙→丙→甲數(shù)量C丙→乙→甲D甲→丙→乙

甲乙丙科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第47頁(yè)。復(fù)雜性思維的反例(5)若將雌雄成鼠各若干只，放在大小一定的籠內(nèi)飼養(yǎng)，讓它們交配繁殖，且供給足夠的飼料和水，則籠內(nèi)鼠數(shù)變化和飼養(yǎng)時(shí)間之間的關(guān)系應(yīng)為下圖中的曲線(xiàn)。缺乏復(fù)雜性思維的表現(xiàn)

科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第48頁(yè)。五、如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維1.

注重懷疑態(tài)度、質(zhì)疑精神

介紹科學(xué)史有關(guān)實(shí)例

在教學(xué)活動(dòng)中鼓勵(lì)質(zhì)疑，培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)

“不唯上，不唯書(shū)，只唯實(shí)”科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第49頁(yè)。圍繞提出問(wèn)題進(jìn)行思維訓(xùn)練科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第50頁(yè)?？茖W(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第51頁(yè)。五、如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維2.通過(guò)各種學(xué)習(xí)探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)、尋求證據(jù)的能力，注重證據(jù)的客觀(guān)性

如測(cè)定人的反應(yīng)速率

測(cè)定種子發(fā)芽率減少誤差

兩條鋼軌之間距離（視錯(cuò)覺(jué)）

科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第52頁(yè)。追求證據(jù)的客觀(guān)性科學(xué)思維與中學(xué)生物教學(xué)全文共65頁(yè)，當(dāng)前為第53頁(yè)。首先應(yīng)重視模擬探究的教育價(jià)值。活動(dòng)中應(yīng)要求學(xué)生盡量避免主觀(guān)因素影響?？?/p>